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希格斯 - 曲率耦合与暴胀后真空不稳定性

宇宙学与河外天体物理 2018-09-13 v2 高能物理 - 唯象学

摘要

我们研究了在存在与引力的非最小耦合 ξΦ2R\xi|\Phi|^2R 的情况下,标准模型 (SM) 希格斯场的暴胀后动力学,分别考虑了电弱规范场与希格斯场耦合及不耦合的情形。我们假设了一个最小情景,其中暴胀和再加热由具有二次势的混沌暴胀引起,且在普朗克尺度以下没有额外的新物理相关。通过使用具有重整化群改进有效希格斯势的经典实时晶格模拟,并要求暴胀后希格斯真空的稳定性,我们获得了 ξ\xi 的上限,同时考虑了顶夸克 - 汤川耦合的实验不确定性。我们比较了不存在和存在电弱规范玻色子时的界限,得出结论认为规范相互作用的加入影响相当微小。在不稳定的情况下,我们对这种不稳定性发展的时间进行了参数化。对于顶夸克质量 mt173.3GeVm_t \approx173.3 {\rm GeV},当 ξ45\xi \gtrsim 4 -5 时会触发希格斯真空不稳定性,而稍低的质量 mt172.1GeVm_t \approx 172.1 {\rm GeV} 则将此限制推高至 ξ1112\xi \gtrsim 11 - 12。结合暴胀期间稳定性的估计值 ξ0.06\xi \gtrsim 0.06,这对标准模型内的希格斯 - 曲率耦合提供了严格的约束。

关键词

引用

@article{arxiv.1709.00398,
  title  = {Higgs-curvature coupling and post-inflationary vacuum instability},
  author = {Daniel G. Figueroa and Arttu Rajantie and Francisco Torrenti},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1709.00398},
  year   = {2018}
}

备注

15 pages, 13 figures. Minor changes to match version published in PRD